超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是一種線型結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。2001年,超高分子量聚乙烯材料被科技部列入科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃。由于該材料分子量*,高溫熔融狀態(tài)下流動性和可塑性依然很差。長期以來,超高分子量聚乙烯材料通常以板材形式出現(xiàn),高精度管材難以塑造成型。目前,工業(yè)領(lǐng)域傳送石油、礦粉、腐蝕性化學(xué)產(chǎn)品等材料,通常采用鋼制管道,由于鋼管抗腐蝕性和耐磨性有限,使用壽命大打折扣。隨著冶金、化工、石油、選礦等工業(yè)產(chǎn)能的集聚提升,耐磨、抗壓、抗腐蝕的優(yōu)異性能管道成為“稀缺資源”。2009年,發(fā)改委、科技部等單位將超高分子量聚乙烯管材列為當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高科技產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域項(xiàng)目。
國外包括美、德、日、韓等發(fā)達(dá)主要將超高分子量聚乙烯工程塑料(UHMW-PE)應(yīng)用于棒材、板材、纖維繩、防彈衣、薄膜等領(lǐng)域,國內(nèi)用于制作管道則是*,目前超高分子量聚乙烯管道制作技術(shù)在我國日漸成熟,越來越多的工程采用r這種管道,成為一種價格適中性能優(yōu)良的新型熱塑性工程塑料。
性能:
超高分子量聚乙烯具有*的性能優(yōu)勢,是新型熱塑性工程塑料,分子結(jié)構(gòu)和普通聚乙烯相同,黏均分子量在150萬一l000萬(普通聚乙烯在4萬-12萬)。同眾多的聚合物材料相比,UHMW-PE具有摩擦系數(shù)小,磨耗低,耐化學(xué)藥品性優(yōu)良,耐沖擊、耐壓性、抗凍性、保溫性、自潤滑性、抗結(jié)垢性、耐應(yīng)力開裂性、可再生性等優(yōu)點(diǎn),其中耐磨損、耐低溫、耐腐蝕、自身潤滑、抗沖擊性能在所有塑料中為zui高,耐磨性能是鋼的6-8倍,聚丙烯的10倍,PE的4倍,而且具有不粘附、不吸水、衛(wèi)生無毒等性能。可長期在-269℃~80℃條件下工作,被人稱為“令人驚異”的工程塑料。這些優(yōu)良特性使UHMW-PE具有重要的實(shí)用價值。
應(yīng)用情況
由于超高分子量聚乙烯有眾多的優(yōu)異特性,它在高性能纖維市場上,包括從海上油田的系泊繩到高性能輕質(zhì)復(fù)合材料方面均顯示出極大的優(yōu)勢,在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭和航空、航天、海域防御裝備等領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。
1
超高分子量聚乙烯可打造裝煤、石灰、水泥、礦粉、鹽、谷物等等粉狀文件的拖斗、料倉、滑槽的襯里,因?yàn)樗嬖趦?yōu)良的自潤滑性、不粘性,可使上述粉狀文件對于儲運(yùn)設(shè)施不發(fā)生粘附景象,保障穩(wěn)固保薦。
2
超高分子量聚乙烯用來流砂等的液體保薦管道,與其他管道相比突出性能表現(xiàn)在:與竹管相比壽數(shù)提高18倍,利息降至1/25,與錦綸管相比壽數(shù)提高3倍,利息降至1/8。在保薦時,管內(nèi)屏障比非金屬管小25%,大大提高了保薦頻率。
3
在滑槽、鏟斗和礦石艙室的內(nèi)襯等范圍,用傳統(tǒng)非金屬文件時,遇到寒冷潮濕天氣,物品就會解凍在非金屬上,而采納高分子聚乙烯板材則決不會,從而大大縮小了卸貨成本。在散裝車船的自卸漏子上內(nèi)襯一層高分子聚乙烯板材后,勻稱卸貨工夫由本來的16~20h縮小到8h。
4
在國防軍需裝備方面,由于其耐沖擊性能好,比能量吸收大,在軍事上可以制成防護(hù)衣料、頭盔、防彈材料,如直升飛機(jī)、坦克和艦船的裝甲防護(hù)板、雷達(dá)的防護(hù)外殼罩、防彈衣、防刺衣、盾牌、降落傘等.
5
在航天工程中,由于其輕質(zhì)高強(qiáng)和抗沖擊性能好,適用于各種飛機(jī)的翼尖結(jié)構(gòu)、飛船結(jié)構(gòu)和浮標(biāo)飛機(jī)等。同時也可以用作航天飛機(jī)著陸的減速降落傘和飛機(jī)上懸吊重物的繩索,取代了傳統(tǒng)的鋼纜繩和合成纖維繩索,其發(fā)展速度異常迅速。
6
在民用領(lǐng)域,制成的繩索、纜繩、船帆和漁具適用于海洋工程,在自重下的斷裂長度是鋼繩的8倍,是芳綸的2倍。該繩索用于超級油輪、海洋操作平臺、燈塔等的固定錨繩,解決了以往使用鋼纜遇到的銹蝕和尼龍、聚酯纜繩遇到的腐蝕、水解、紫外降解等引起纜繩強(qiáng)度降低和斷裂,需經(jīng)常進(jìn)行更換的問題。
7
在工業(yè)應(yīng)用中,可用作耐壓容器、傳送帶、過濾材料、汽車緩沖板等;建筑方面可以用作墻體、隔板結(jié)構(gòu)等,用它作增強(qiáng)水泥復(fù)合材料可以改善水泥的韌度,提高其抗沖擊性能。由于其具有優(yōu)良的耐磨性、耐沖擊性,它在機(jī)械行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,可制作各種齒輪、凸輪、葉輪、滾輪、滑輪、軸承、軸瓦、軸套、削軸、墊片、密封墊、彈性聯(lián)軸節(jié)、螺釘?shù)葯C(jī)械零部件。
8
在體育用品上已經(jīng)制成安全帽、滑雪板、帆輪板、釣竿、球拍及自行車、滑翔板、超輕量飛機(jī)零部件等,其性能優(yōu)于傳統(tǒng)材料。
9
.在醫(yī)學(xué)方面,用于牙托材料、醫(yī)用移植物和整形縫合等領(lǐng)域,它的生物相容性和耐久性都較好,并具有高的穩(wěn)定性,不會引起過敏,已作臨床應(yīng)用。還用于醫(yī)用手套和其他醫(yī)療措施等方面。
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